催化劑及其制備方法、烯烴聚合催化劑體系技術

本發明專利技術實施例公開了一種催化劑及其制備方法、烯烴聚合催化劑體系，屬于有機化學領域。該催化劑以微納米尺寸的硫化橡膠顆粒為載體，通過與有機過氧化合物反應，再與活潑金屬粉末、有機環氧化合物和過渡金屬鹵化物反應，得到負載型Ziegler

【技術實現步驟摘要】
催化劑及其制備方法、烯烴聚合催化劑體系


[0001]本專利技術屬于有機化學領域，特別涉及催化劑及其制備方法、烯烴聚合催化劑體系。

技術介紹

[0002]烯烴聚合催化劑是聚烯烴聚合技術的核心，在烯烴聚合工業的歷程中，傳統的Ziegler
?
Natta催化劑仍是烯烴聚合領域的主導者。Ziegler
?
Natta催化劑由過渡金屬鈦化合物和有機金屬鋁化合物組成，傳統上使用過渡金屬鈦負載在固體載體上的方法制備負載型過渡金屬鈦催化劑。
[0003]相關技術中廣泛使用的烯烴聚合催化劑載體是氯化鎂，例如：一種烯烴聚合催化劑，是以MgCl2做載體，在制備過程中將MgCl2顆粒溶解后，再加入有機磷化合物和有機硅化合物，制備液體MgCl2醇合物，再將TiCl4與這種液體MgCl2醇合物接觸，之后再加入多羥基固態物，得到烯烴高效聚合催化劑，催化合成的聚乙烯的熔融指數(MRF)可在0.1g/10min～600g/min內調節。
[0004]但是，相關技術中的烯烴聚合催化劑在聚烯烴聚合物分子量的大小控制，尤其是α
?
烯烴、長鏈α
?
烯烴聚合物或共聚物的分子量大小的控制方面仍需改善，用于合成超分子量α
?
烯烴、長鏈α
?
烯烴聚合物或共聚物仍是難題。

技術實現思路

[0005]本專利技術實施例提供一種催化劑及其制備方法、烯烴聚合催化劑體系，以解決采用現有烯烴催化劑難以合成超分子量α
?
烯烴、長鏈α
?
烯烴聚合物或共聚物的問題，技術方案如下：
[0006]本專利技術實施例一方面提供一種催化劑的制備方法，該催化劑的制備方法包括：
[0007]提供摩爾比為1：0.001～0.5：0.1～20：0.1～10：0.01～15的微納米尺寸的硫化橡膠顆粒載體、有機過氧化合物、過渡金屬鹵化物、活潑金屬粉末和有機環氧化合物；
[0008]使微納米尺寸的硫化橡膠顆粒載體與有機過氧化合物反應，獲得第一混合物；
[0009]使有機環氧化合物、過渡金屬鹵化物和活潑金屬粉末反應，獲得第二混合物；
[0010]使第一混合物和第二混合物反應，獲得催化劑。
[0011]可選地，使微納米尺寸的硫化橡膠顆粒與有機過氧化合物于
?
30℃～100℃下反應0.5h～15h。
[0012]可選地，使第一混合物和第二混合物于
?
30℃～100℃下反應1h～20h。
[0013]可選地，微納米尺寸的硫化橡膠顆粒載體的平均粒徑為300nm～500μm。
[0014]可選地，有機過氧化合物選自有機過氧酸、有機過氧酯、有機過氧酰鹵和有機過氧醚中的至少一種；
[0015]有機環氧化合物選自含有環氧基團的C3?
C
30
脂肪族化合物和芳香族化合物中的至少一種。
[0016]可選地，過渡金屬鹵化物選自通式Ti(R1)4?
m
X
m
或通式Ti(R1)4?
m
X
m
所表示的化合物
中的至少一種：
[0017]通式Ti(R1)4?
m
X
m
中，X是鹵原子，m為1到4的整數，R1選自C1?
C
20
的脂肪烴基、C1?
C
20
的脂肪烷氧基、C1?
C
20
的環戊二烯基及其衍生物和C1?
C
20
的芳香烴基中的至少一種；
[0018]通式Ti(R1)4?
m
X
m
中，n為1到4的整數，Cp是環戊二烯及其衍生物、芴及其衍生物、茚及其衍生物中的至少一種，M是過渡金屬，X是鹵原子。
[0019]本專利技術實施例的第二方面提供一種催化劑，該催化劑通過第一方面的制備方法制備得到。
[0020]本專利技術實施例的第三方面提供一種烯烴聚合催化劑體系，該烯烴聚合催化劑體系包括主催化劑和助催化劑，主催化劑為第二方面所述的催化劑。
[0021]可選地，所述助催化劑為有機鋁化合物，所述催化劑中的過渡金屬鹵化物與助催化劑的摩爾比為1：10～500。
[0022]本專利技術實施例提供的技術方案帶來的有益效果至少包括：
[0023](1)本專利技術實施例提供的催化劑的制備方法，以微納米尺寸的硫化橡膠顆粒為載體，該載體具有優異的機械強度、適宜的彈性以及較好的耐熱性能，使制備的催化劑顆粒形態良好、不易破碎、粒徑分布均勻。
[0024](2)本專利技術實施例通過以微納米尺寸的硫化橡膠顆粒為載體，其與有機過氧化合物、過渡金屬鹵化物、活潑金屬粉末和有機環氧化合物協同作用，使得制備得到的催化劑為負載型Ziegler
?
Natta催化劑，具有負載量高、催化活性高的特點。
[0025](3)本專利技術實施例的催化劑的制備方法工藝簡單、成本低，對設備要求低，能耗小、污染小。
[0026](4)包括本專利技術實施例提供的催化劑的烯烴聚合催化劑體系可用于催化乙烯、丙烯、C4?
C
30
的α
?
烯烴的聚合或共聚合，獲得超分子量的聚合物或共聚物，具有優異的氫調性能，聚合物或共聚物的分子量可在0.5
×
104g/mol～1000
×
104g/mol之間調節。
具體實施方式
[0027]為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本專利技術實施例作進一步地詳細描述。
[0028]本專利技術實施例的一方面提供一種催化劑的制備方法，該方法包括：
[0029]步驟1、提供摩爾比為1：0.001～0.5：0.1～20：0.1～10：0.01～15的微納米尺寸的硫化橡膠顆粒載體、有機過氧化合物、過渡金屬鹵化物、活潑金屬粉末和有機環氧化合物。
[0030]本專利技術實施例中，該催化劑的制備原料包括：摩爾比為1：0.001～0.5：0.1～20：0.1～10：0.01～15的微納米尺寸的硫化橡膠顆粒載體、有機過氧化合物、過渡金屬鹵化物、活潑金屬粉末和有機環氧化合物。
[0031]可選地，有機過氧化物在制備原料中的摩爾比例包括但不限于：0.001、0.002、0.01、0.05、0.1、0.2、0.5等，過渡金屬鹵化物在制備原料中的摩爾比例包括但不限于：0.1、0.5、1.0、5、10、15、20等，活潑金屬粉末在制備原料中的摩爾比例包括但不限于0.1、0.2、0.5、1、2、5、10等，有機環氧化合物在制備原料中的摩爾比例包括但不限于0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、15等。
[0032]當各原料在上述摩爾比范圍內時，所得催化劑的顆粒形態好、粒徑分布均勻，使得
包括催化劑的烯烴聚合催化劑的負載量高、催化活性高、氫調性能好。
[0033本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種催化劑的制備方法，其特征在于，所述催化劑的制備方法包括：提供摩爾比為1：0.001～0.5：0.1～20：0.1～10：0.01～15的微納米尺寸的硫化橡膠顆粒載體、有機過氧化合物、過渡金屬鹵化物、活潑金屬粉末和有機環氧化合物；使所述微納米尺寸的硫化橡膠顆粒載體與所述有機過氧化合物反應，獲得第一混合物；使所述有機環氧化合物、所述過渡金屬鹵化物和所述活潑金屬粉末反應，獲得第二混合物；使所述第一混合物和所述第二混合物反應，獲得所述催化劑。2.根據權利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于，使所述微納米尺寸的硫化橡膠顆粒載體與所述有機過氧化合物于
?
30℃～100℃下反應0.5h～15h。3.根據權利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于，使所述第一混合物和所述第二混合物于
?
30℃～100℃下反應1h～20h。4.根據權利要求1
?
3任一項所述的催化劑的制備方法，其特征在于，所述硫化橡膠顆粒載體的平均粒徑為300nm～500μm。5.根據權利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于，所述有機過氧化合物選自有機過氧酸、有機過氧酯、有機過氧酰鹵和有機過氧醚中的至少一種。6.根據權利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于，所述有機環氧化合物選自含有環氧基團的C3?
C
30
脂肪族化合物和芳香族化合物中的至少一種。7.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李春漫，苗青，黃啟谷，夏曉琪，袁定坤，李靜，朱峰，崔琳，田望，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：